La promesa de la superconductividad para la transmisión de energía eléctrica y el transporte se ha visto frenada durante mucho tiempo por sus elevados costes. Ahora, investigadores de la Universidad de Houston y Alemania han demostrado que es posible reducir los costes y dar un vuelco a los sectores del transporte de mercancías y energía utilizando superconductores para transportar personas, mercancías y energía a través de las infraestructuras viarias existentes.
El sistema combinado no sólo reduciría el coste de explotación de cada uno de ellos, sino que también permitiría almacenar y transportar hidrógeno licuado, una importante fuente futura de energía limpia.
El hidrógeno licuado se utilizaría para refrigerar el carril superconductor a medida que se almacena y transporta, lo que reduciría la necesidad de un sistema de tuberías especializado capaz de enfriar el combustible a 20 grados Kelvin, o menos 424 Fahrenheit.
El concepto, descrito en un artículo publicado el 24 de abril de 2023 en la revista APL Energy, sugiere un futuro en el que los viajes aéreos y el transporte de mercancías tradicional podrían quedar obsoletos, sustituidos por un “supersistema” que permitiría a los vehículos personales y comerciales viajar a velocidades de hasta 400 millas por hora, tal vez incluso el doble.
“Se trata de una tecnología que cambiará el mundo”, afirma Zhifeng Ren, director del Centro de Superconductividad de Texas (UH), autor del artículo y creador del concepto. “La superconductividad ha sido muy prometedora para transmitir energía eléctrica sin pérdidas, propulsar trenes superrápidos de levitación magnética y almacenar energía. Pero no ha sido económicamente viable, y por eso aún no se ha producido a gran escala”.
La era moderna de la investigación sobre superconductividad comenzó en 1987, cuando un equipo dirigido por el físico de la UH Paul Chu descubrió un compuesto que actuaba como superconductor a una temperatura superior al punto de ebullición del nitrógeno líquido. Desde entonces, los proyectos de demostración han demostrado que los superconductores pueden utilizarse para propulsar trenes de levitación magnética y transmitir energía eléctrica sin pérdida de energía, reduciendo el derroche.
Quedan por resolver detalles técnicos, dijo Ren, que también es Catedrático de Física M.D. Anderson. “Pero la curva de aprendizaje no debería ser empinada, ya que hemos aprendido mucho durante los últimos 40 años aproximadamente”.
La financiación será otro reto. Aunque este documento de prueba de concepto no incluye un análisis económico, afirma que combinar los sistemas de tránsito y energía y utilizar las carreteras existentes reduciría sustancialmente el coste en comparación con el de cualquier sistema por separado. Esto, junto con los posibles beneficios económicos y medioambientales a largo plazo del proyecto, compensaría los costes iniciales.
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Los trenes de levitación magnética funcionan tradicionalmente sobre raíles magnetizados, con superconductores incrustados en el tren de aterrizaje.
Este concepto da la vuelta a eso, incrustando superconductores en la infraestructura vial existente y añadiendo imanes a los bajos de los vehículos, lo que evita tener que refrigerar los superconductores en cada vehículo. En su lugar, el hidrógeno licuado enfriaría los superconductores a medida que se desplaza por el sistema, con nitrógeno licuado y una capa de vacío utilizada para aislar térmicamente el hidrógeno licuado.
Los investigadores construyeron un modelo para demostrar el aspecto técnico clave del concepto: elevar un imán por encima de un carril superconductor. Para enfriar los superconductores del modelo se utilizó nitrógeno licuado; según Ren, en futuros modelos se empleará hidrógeno.
Los vehículos con chasis magnetizado -trenes, camiones de carga e incluso vehículos personales- entrarían en el carril superconductor, levitarían y se desplazarían a gran velocidad para llegar a su destino. Tras abandonar el carril, los vehículos continuarían su viaje propulsados por motores eléctricos tradicionales o de combustión interna.
La gente podría viajar a su conveniencia mientras disfruta de las ventajas de ahorro de tiempo de los trenes de alta velocidad y los viajes en avión, dijo Ren. “En vez de ir a 75 mph, se podría ir a 400 mph, de Houston a Los Ángeles, o de Houston a Nueva York en sólo unas horas”.
El consumo de combustible o energía eléctrica se reduciría drásticamente mientras el coche o el camión estuvieran sobre la guía superconductora, lo que reduciría tanto el coste como la huella ambiental, afirmó.
“Con todas esas ventajas juntas, creo que podría cambiar el mundo”.
Noticia tomada de: Phys / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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